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成都玉林中学必修第二册第二单元《复数》检测(含答案解析)

一、选择题1.已知复数1z ,2z 满足()1117i z i +=-+,21z =,则21z z -的最大值为( ) A .3 B .4 C .5 D .62.已知12,z z C ∈,121z z ==,12z z +=12z z -=( )A .0B .1CD .23.已知复数23i -是方程220x px q ++=的一个根,则实数p ,q 的值分别是( ) A .12,26 B .24,26 C .12,0 D .6,84.设x ∈R ,则“1x =”是“复数()()211z x x i =-++为纯虚数”的( ) A .充分必要条件B .必要不充分条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件 5.若复数()234sin12cos z i θθ=-++为纯虚数,()0,θπ∈,则θ=( ) A .6π B .3π C .23π D .3π或23π 6.若复数z 满足22iz i =-(i 为虚数单位),则z 的共轭复数z 在复平面内对应的点所在的象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 7.已知(,)a bi a b R +∈是11i i +-的共轭复数,则a b +=( ) A .1- B .12-C .12D .1 8.复数z 满足(12)3z i i +=+,则z =( ) A .15i + B .1i - C .15i - D .1i +9.已知复数z 满足()15i z i -+=,则z =( )A .23i +B .23i -C .32i +D .32i - 10.复数z 满足(1i)2i z -=,则z = A .1i -B .1i -+C .1i --D .1i + 11.复数11i i +-的实部和虚部分别为a ,b ,则a b +=( ) A .1B .2C .3D .4 12.已知复数z 满足|z |=1,则|z +1-2i |的最小值为( )A 1BC .3D .2 二、填空题13.设复数z 满足341z i --=,则z 的最大值是_______.14.如果复数212bi i-+的实部和虚部互为相反数,那么实数b 的值为__ 15.从集合{}0,1,2,3,4,5,6中任取两个互不相等的数a ,b ,组成复数i a b +,其中虚数有______个.16.已知复数2i -(i 为虚数单位)是实系数一元二次方程20x bx c ++=的一个根,则b c +=_____.17.若1i -是关于x 的方程20x px q ++=的一个根(其中i 为虚数单位,,p q R ∈),则p q +=__________.18.若复数z 满足||1z =,则()()z i z i +-的最大值是________.19.已知i 为虚数单位,则(1)(23i)(32i)-+-+=________________;(2)(4i)(23i)+--+=________________;(3)已知复数13i z b =-,22i z a =-+,其中a ,b R ∈,若复数12z z z =+,且复数z 对应的点在第三象限,则+a b 的取值范围为________________;(4)在复平面内,复数1z 对应的点为(2,2)-,复数2z 对应的点为(1,1)-,若复数21z z z =-,则复数z 对应的点在第________________象限.20.已知,则 =____.三、解答题21.已知复数z 满足:||13z i z =+-,求22(1)(34)2i i z++的值. 22.已知i 为虚数单位,关于x 的方程()()2690x i x ai a R -+++=∈有实数根b . (1)求实数a ,b 的值;(2)若复数z 满足20z a bi z ---=,求z 为何值时,z 有最小值,并求出z 的最小值.23.已知复数z 满足|z |5=z 的实部、虚部均为整数,且z 在复平面内对应的点位于第四象限.(1)求复数z ;(2)若()22m m n i z --=,求实数m ,n 的值.24.已知复数z 满足2z =,2z 的虚部为2,(1)求复数z ;(2)设22,,z z z z -在复平面上对应点分别为,,A B C ,求ABC ∆的面积. 25.已知复数(,)z a bi a b =+∈R ,且2(1)430a i a b i --++=.(Ⅰ)求复数z ;(Ⅱ)若m z z+是实数,求实数m 的值. 26.已知z 是纯虚数,并使得21z i +∈-R ,求z【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】先求得1z ,设出2z ,然后根据几何意义求得21z z -的最大值.【详解】 由()()()()11711768341112i i i i z i i i i -+--++====+++-,令2z x yi =+,x ,y R ∈,由222||11z x y =⇒+=,()()2134z z x y i -=-+-=2z 对应点在单位圆上,所以21z z -表示的是单位圆上的点和点()3,4的距离,()3,4到圆心()0,05=,单位圆的半径为1,所以21max 516z z -=+=.故选:D【点睛】 本小题主要考查复数除法运算,考查复数模的最值的计算.2.B解析:B【分析】利用复数加法、减法和模的运算化简已知条件,由此求得12z z -.【详解】设12,z a bi z c di =+=+,则()()12z z a c b d i +=+++,()()12z z a c b d i -=-+-.依题意得:22221,1a b c d +=+=,12z z +=⇒()()223a c b d +++=⇒()222223a b c d ac bd +++++=⇒()21ac bd +=.所以12z z -==1==.故选:B【点睛】本小题主要考查复数运算,属于中档题. 3.A解析:A【分析】复数23i -是方程的根,代入方程,整理后利用复数的相等即可求出p,q 的值.【详解】因为23i -是方程220x px q ++=的一个根,所以22(23)(23)0i p i q -+-+=, 即(224)3100p i p q --++=,所以22403100p p q -=⎧⎨-++=⎩,解得12,26p q ==,故选A. 【点睛】本题主要考查了复数方程及复数相等的概念,属于中档题. 4.A解析:A【解析】分析:先化简“复数()()211z x x i =-++为纯虚数”,再利用充要条件的定义判断. 详解:因为复数()()211z x x i =-++为纯虚数, 所以210, 1.10x x x ⎧-=∴=⎨+≠⎩ 因为“x=1”是“x=1”的充要条件,所以“1x =”是“复数()()211z x x i =-++为纯虚数”的充分必要条件. 故答案为A.点睛:(1)本题主要考查纯虚数的概念,考查充要条件的判断,意在考查学生对这些知识的掌握水平.(2) 复数(,)z a bi a b R =+∈为纯虚数0,0a b =⎧⇔⎨≠⎩不要把下面的b≠0漏掉了. 5.B解析:B【解析】分析:由题意得到关于sin ,cos θθ的方程组,求解方程组结合题意即可求得三角函数值,由三角函数值即可确定角的大小.详解:若复数()23412z sin cos i θθ=-++为纯虚数,则: 234sin 012cos 0θθ⎧-=⎨+≠⎩,即:23sin 41cos 2θθ⎧=⎪⎪⎨⎪≠-⎪⎩, 结合()0,θπ∈,可知:sin 21cos 2θθ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故3πθ=. 本题选择B 选项.点睛:本题主要考查纯虚数的概率,三角函数的性质及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.6.B解析:B【解析】分析:直接利用复数代数形式的乘除运算化简复数,然后求z 的共轭复数,即可得到z 在复平面内对应的点所在的象限. 详解:由题意,()()()222222,i i i z i i i i -⋅--===--⋅- 22,z i ∴=-+ 则z 的共轭复数z 对应的点在第二象限.故选B.点睛:本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题. 7.A解析:A【解析】【分析】 先利用复数的除法运算法则求出11i i+-的值,再利用共轭复数的定义求出a +bi ,从而确定a ,b 的值,求出a +b .【详解】 ()()21(1)21112i i i i i i ++===-+-i , ∴a +bi =﹣i ,∴a =0,b =﹣1,∴a +b =﹣1,故选:A .【点睛】本题主要考查了复数代数形式的乘除运算,考查了共轭复数的概念,是基础题. 8.D解析:D【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简求得1i z =-,利用共轭复数的定义可得结论.【详解】()12i 3i z +=+,()()()()3i 12i 3i 55i 1i 12i 12i 12i 5z +-+-∴====-++-, 所以1z i =+,故选D.【点睛】复数是高考中的必考知识,主要考查复数的概念及复数的运算.要注意对实部、虚部的理解,掌握纯虚数、共轭复数这些重要概念,复数的运算主要考查除法运算,通过分母实数化转化为复数的乘法,运算时特别要注意多项式相乘后的化简,防止简单问题出错,造成不必要的失分.9.B解析:B【解析】【分析】根据复数的运算法则计算即可.【详解】()15i z i -+=,()()()()51523111i i i z i i i i +-+∴===+++-, 2 3.z i ∴=-故选B.【点睛】本题考查了复数的运算法则和共轭复数的概念,属于基础题10.B解析:B【解析】因为()1i 2i z -=,所以()2i 111iz i i i ==+=-+-,选B. 11.A解析:A【分析】利用两个复数代数形式的除法运算性质,把复数化为最简形式,得到其实部和虚部的值,进而求得结果.【详解】21(1)21(1)(1)2i i i i i i i ++===--+, 所以0,1a b ==, 所以1a b +=,故选:A.【点睛】思路点睛:该题考查的是有关复数的问题,解题思路如下:(1)利用复数除法运算法则先化简复数11i i+-; (2)确定出复数的实部和虚部各是多事; (3)进而求得a b +的值.12.A解析:A【分析】 根据1z =分析出z 在复平面内的轨迹方程,再根据12z i +-的几何意义以及圆外一点到圆上点的距离最小值求法求解出结果.【详解】因为|||i |1z x y =+==,所以221x y +=,即z 在复平面内表示圆O :221x y +=上的点;又|12i ||(1)(2)i |z x y +-=++-,所以|12i |z +-表示圆O 上的动点到定点(12)A -,的距离,所以min |12i |z +-为||1OA r -=,故选:A .【点睛】 关键点点睛:解答本题的关键是理解1z =对应的轨迹方程以及掌握12z i +-的几何意义,将复数模的最值问题转化为点到点的距离最值问题. 二、填空题13.6【解析】分析:先找到复数z 对应的点的轨迹再求的最大值详解:设复数则所以复数对应的点的轨迹为(34)为圆心半径为1的圆所以的最大值是故答案为6点睛:(1)本题主要考查复数中的轨迹问题意在考查学生对这 解析:6【解析】分析:先找到复数z 对应的点的轨迹,再求z 的最大值.详解:设复数(,)z x yi x y R =+∈,则22341,(3)(4)1x yi i x y +--=∴-+-=, 所以复数对应的点的轨迹为(3,4)为圆心半径为1的圆,所以z 1516=+=.故答案为6点睛:(1)本题主要考查复数中的轨迹问题,意在考查学生对这些基础知识的掌握水平和数形结合的思想方法.(2)z a bi r ++=表示以点(a,b)为圆心r 为半径的圆,不要死记硬背,直接化成直角坐标,就一目了然. 14.【分析】先化简再解方程即得解【详解】由题得因为复数的实部和虚部互为相反数所以故答案为:【点睛】本题主要考查复数的除法运算考查复数实部虚部的概念意在考查学生对这些知识的理解掌握水平 解析:23- 【分析】 先化简222(4)125bi b b i i ---+=+,再解方程224+055b b ---=即得解. 【详解】 由题得2(2)(12)22(4)12(12)(12)5bi bi i b b i i i i -----+==++-, 因为复数212bi i-+的实部和虚部互为相反数, 所以2242+0,553b b b ---=∴=-. 故答案为:23- 【点睛】 本题主要考查复数的除法运算,考查复数实部虚部的概念,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.15.36【分析】若复数为虚数则分两种情况讨论即得解【详解】从集合中任取两个互不相等的数组成复数当时对应的有6个值;当取123456时对应的只有5个值所以虚数有(个)故答案为:36【点睛】本题考查了虚数的解析:36【分析】若复数i a b +为虚数,则0,0a b =≠,分0,0a a =≠两种情况讨论即得解.【详解】从集合{}0,1,2,3,4,5,6中任取两个互不相等的数a ,b ,组成复数i a b +,当0a =时,对应的b 有6个值;当a 取1,2,3,4,5,6时,对应的b 只有5个值.所以虚数有66536+⨯=(个).故答案为:36.【点睛】本题考查了虚数的定义,考查了学生概念理解,数学运算,分类讨论的能力,属于基础题. 16.1【分析】的共轭复数是实系数一元二次方程的一个根利用一元二次方程的根与系数的关系求【详解】解:因为是实系数一元二次方程的一个根所以是实系数一元二次方程的一个根所以因此故答案为:1【点睛】本题考查了一 解析:1【分析】2i -的共轭复数2i +是实系数一元二次方程20x bx c ++=的一个根,利用一元二次方程的根与系数的关系求b 、c .【详解】解:因为2i -是实系数一元二次方程20x bx c ++=的一个根,所以2i +是实系数一元二次方程20x bx c ++=的一个根,所以[(2)(2)]4b i i =--++=-,(2)(2)5c i i =-⋅+=,因此451b c +=-+=.故答案为:1.【点睛】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系,属于基础题.17.0【分析】直接利用实系数一元二次方程的虚根成对原理及根与系数关系求解【详解】是关于的实系数方程的一个根是关于的实系数方程的另一个根则即故答案为:0【点睛】本题考查了一元二次方程的虚根特征和虚数的运算 解析:0【分析】直接利用实系数一元二次方程的虚根成对原理及根与系数关系求解.【详解】1i -是关于x 的实系数方程20x px q ++=的一个根,1i ∴+是关于x 的实系数方程20x px q ++=的另一个根,则(1)(1)2p i i -=-++=,即2p =-,2(1)(1)12q i i i =-+=-=,0p q ∴+=.故答案为:0【点睛】本题考查了一元二次方程的虚根特征和虚数的运算,考查了计算能力,属于中档题. 18.【分析】设求出后再求其模利用可求模的最大值【详解】设则故其中当时故答案为:2【点睛】本题考查复数的乘法共轭复数以及复数的模处理复数的模的问题有两个思路:(1)利用复数的几何意义求解;(2)复数问题实 解析:2【分析】设,,z a bi a b R =+∈,求出()()z i z i +-后再求其模,利用221a b +=可求模的最大值.【详解】设,,z a bi a b R =+∈,则()()()22()()111z i z i a b i a b i a b +-=+-+-=+-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,故()()z i z i +-==[]1,1b ∈-. 当1b =-时,max ()()2z i z i +-=,故答案为:2.【点睛】本题考查复数的乘法、共轭复数以及复数的模,处理复数的模的问题有两个思路:(1)利用复数的几何意义求解;(2)复数问题实数化即把复数的模的问题归结实部和虚部的问题(即实数范围内的问题),本题属于中档题.19.四【分析】(1)利用复数的加法法则计算即可;(2)利用复数的减法法则计算即可;(3)由题意可得则且据此可得的取值范围(4)由题意可得结合可得据此确定其所在的象限即可【详解】(1)(2)(3)因为所以解析:1i --62i -(,5)-∞四【分析】(1)利用复数的加法法则计算()()2332i i -+-+即可;(2)利用复数的减法法则计算()()423i i +--+即可;(3)由题意可得12(2)(3)i z z b a z =+=-+-,则2b <且3a <,据此可得+a b 的取值范围.(4)由题意可得122i z =-+,21z i =-,结合21z z z =-可得33z i =-,据此确定其所在的象限即可.【详解】(1)()()(23)(32)23321i i i i i -+-+=-+-+=--.(2)()()(4)(23)42362i i i i i +--+=++-=-.(3)因为13i z b =-,22i z a =-+,所以12(2)(3)i z z b a z =+=-+-,又复数z 对应的点在第三象限,所以2030b a -<⎧⎨-<⎩,所以2b <且3a <, 所以5a b +<,故+a b 的取值范围为(,5)-∞.(4)因为复数1z 对应的点为(2,2)-,复数2z 对应的点为(1,1)-,所以122i z =-+,21z i =-,又复数21z z z =-,所以1i (22i)33i z =---+=-,所以复数z 对应的点为(3,3)-,在第四象限【点睛】本题主要考查复数的加法、减法运算,复数所在象限的判定等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.20.-2-3i 【解析】分析:化简已知的等式即得a 的值详解:由题得(1-i)31+i-3i=a ∴a=(1-i)4(1+i)(1-i)-3i=-2i·-2i2-3i=-2-3i 故答案为-2-3i 点睛:(1)解析:-2-3i【解析】分析:化简已知的等式,即得 a 的值. 详解:由题得,故答案为-2-3i点睛:(1)本题主要考查复数的综合运算,意在考查学生对这些基础知识的掌握水平和基本的运算能力.(2)本题是一个易错题,已知没有说“a”是一个实数,所以它是一个复数,如果看成一个实数,解答就错了. 三、解答题21.34i +【分析】先根据复数相等解得z ,再根据复数运算法则求解【详解】设,(,)z a bi a b R =+∈,而||13z i z =+- 22130a b i a bi +-++= 则22410{{,43330a ab a z i b b =-+-=⇒=-+=-= 所以2222(1)(34)2(34)2(34)3422(43)2(34)i i i i i i i z i i i ++++===+-++ 【点睛】本题考查复数相等以及复数运算法则,考查基本分析求解能力,属基础题.22.(1)3a b ==;(2)min 2z =【分析】(1)方程()()2690x i x ai a R -+++=∈有实数根b ,可得()()2690b b b i a -++-=,根据复数相等列出式子解出a ,b 的值即可;(2)设i z x y =+(x ,y R ∈),由332z i z --=,得()()()2222334x y x y -+-+=+⎡⎤⎣⎦,化简方程,根据表达式的几何意义,方程表示一个圆,再结合图形,可得z ,再求出z ,进而求出最小值即可. 【详解】 (1)b 是方程()()26i 90x x ai a R -+++=∈的实数根, ()()2690b b a b i ∴-++-=,2690b b a b⎧-+=∴⎨=⎩,解得3a b ==. (2)设i z x y =+(x ,y R ∈),由332z i z --=,得()()()2222334x y x y -+-+=+⎡⎤⎣⎦, 即()()221122x y ++-=,它表示复数z 对应的点Z 到点()1,1-的距离为22, 构成的图形是以()11,1O -为圆心,22为半径的圆,如图所示.当点Z 在1OO 所在的直线上时,z 有最大值或最小值,12OO =22r = ∴当1z i =-时,z 有最小值,且min 2z =【点睛】本题考查复数相等的概念,考查复数及其共轭复数,考查复数的模,考查复数的几何意义,考查数形结合思想,属于中档题.23.(1) 12z i =-或2i z =-.(2) 3m =±,5n =.【分析】(1)利用已知条件,设出复数z ,通过225(,)a b a b +=∈Z 及所对点所在位置求出即可复数z ;(2)利用(1),结合复数的乘法运算求解m ,n 的值【详解】(1)设(,)z a bi a b =+∈Z ,则225(,)a b a b +=∈Z ,因为z 在复平面内对应的点位于第四象限,所以0a >,0b <,所以12a b =⎧⎨=-⎩或21a b =⎧⎨=-⎩, 所以12z i =-或2i z =-.(2)由(1)知12z i =-或2i z =-,当12z i =-时,234z i =--;当2i z =-时234z i =-.因为()22m m n i z --=,所以234m m n =±⎧⎨-=⎩,解得3m =±,5n =. 【点睛】本题考查复数的模长公式,考查复数的乘法运算,考查计算能力,是基础题24.(1)1i +或1i --;(2)1【分析】(1)设z =a +bi (a ,b ∈R ),由已知列关于a ,b 的方程组,求解可得复数z ; (2)分类求得A 、B 、C 的坐标,再由三角形面积公式求解.【详解】解:(1)设z =a +bi (a ,b ∈R ),由已知可得:22ab ==⎪⎩2221a b ab ⎧+=⎨=⎩, 解得11a b =⎧⎨=⎩或11a b =-⎧⎨=-⎩. ∴z =1+i 或z =﹣1﹣i ;(2)当z =1+i 时,z 2=2i ,z ﹣z 2=1﹣i ,∴A (1,1),B (0,2),C (1,﹣1),故△ABC 的面积S 12=⨯2×1=1; 当z =﹣1﹣i 时,z 2=2i ,z ﹣z 2=﹣1﹣3i ,∴A (﹣1,﹣1),B (0,2),C (﹣1,﹣3),故△ABC 的面积S 12=⨯2×1=1. ∴△ABC 的面积为1.【点睛】 本题考查复数的乘方和加减运算,考查复数相等的条件和复数的几何意义,以及三角形的面积的求法,考查运算能力,属于中档题.25.(Ⅰ)33z i =-(Ⅱ)18m =【分析】(Ⅰ)根据复数相等列方程组,解得,a b (Ⅱ)先化复数为代数形式,再根据复数为实数列式,解得实数m 的值.【详解】解: (Ⅰ)由题意240{30a ab a ++=-+=,解之得3,3a b ==-. 所以33z i =-为所求(Ⅱ)由(Ⅰ)得,()133333333666m i m m m m z i i i z i +⎛⎫⎛⎫+=-+=-+=++- ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭ m z z +是实数,306m ∴-=,即18m =为所求. 【点睛】 本题考查复数相等以及复数概念,考查基本分析求解能力,属中档题 26.-2i【分析】设()z bi b R =∈,代入21z i +-进行化简,根据21z i +-为实数,列方程,解方程求得b 的值,也即求得z .【详解】设()z bi b R =∈,代入21z i +-得()()()()()212221112bi i b b i bi R i i i ++-+++==∈--+,所以20b +=,解得2b =-.所以2z i =-.【点睛】本小题主要考查复数除法运算,考查复数是纯虚数、实数的概念和运算,属于基础题.。

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